Химия и химическая технология
УДК 666.762.16
К.т.н. Шевцов Р.Н.* , Рябов И.Д.*, Третьякова Ю.Ю.**,
к.т.н. Пилипчатин Л.Д.**
* ОАО «Великоанадольский
огнеупорный комбинат»
**Национальная металлургическая
академия Украины
ВЛИЯНИЕ СПЕЧЕННОГО МАГНЕЗИТА НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА
ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОЙ НАБИВНОЙ МАССЫ
В
настоящее время существует множество сталеразливочных и промежуточных ковшей,
таких как: сталеразливочные ковши для
конвертеров, ковши для дуговой печи, а также
промежуточные и сталеразливочные ковши для МНЛЗ – причем эти ковши имеют
различную емкость. На сегодняшний день
сталеразливочные и промежуточные ковши используются не просто как емкости для
расплавленной стали, как было ранее, но и для ее рафинирования. В зависимости
от применяемых огнеупоров для футеровки ковша качество, чистота и сверхчистота стали могут изменяться в широком диапазоне.
Поэтому огнеупоры для сталеразливочных и промежуточных ковшей должны иметь
высокий срок службы, не загрязнять расплавленную сталь, очищать сталь от
нежелательных неметаллических элементов и примесей. На металлургических заводах
Японии срок службы сталеразливочных ковшей составляет около 250 плавок, тогда
как на заводах Украины этот показатель в 4-5
раз меньше. Основываясь на эти данные, разработка новых огнеупоров для
сталеразливочных и промежуточных ковшей является перспективным направлением для
исследований.
Проведя
литературно-патентный обзор по вопросу производства глиноземистых набивных масс
для сталеразливочных ковшей, было предложено с целью повышения их
эксплуатационных свойств добавить спеченный магнезит.
Первый
этап исследований посвящен влиянию вводимого спеченного магнезита на свойства
масс, в первую очередь на механическую прочность, после их термообработки при
температуре 8000С, которая обычно применяется на заводах при нагреве
футеровки ковша перед сливом металла.
В
качества сырьевых материалов в исследованиях использовались:
-
боксит китайский фр. 3-
-
глина ДС-3 фр.2-
-
спеченный магнезита фр. 3-
В
процессе исследований спеченный магнезит крупной и тонкой фракции вводился вместо
боксита в количестве от 4 до 20%. Масса увлажнялась и перемешивалась в течение
5 мин., после чего прессовались образцы
при давлении прессования 30 МПа высотой
Результаты
исследований приведены в таблице.
Таблица – Результаты исследований
влияния спеченного магнезита на
свойства масс
№ массы |
Количество
добавки |
Свойства |
|||
крупная
фракция |
тонкая
фракция |
механическая прочность, МПа |
открытая
пористость, % |
кажущаяся
плотность, г/см3 |
|
|
|
||||
1 |
0 |
- |
12,5 |
25,1 |
2,61 |
2 |
4 |
- |
16,0 |
23,8 |
2,65 |
3 |
8 |
- |
13,0 |
24,2 |
2,62 |
4 |
12 |
- |
13,0 |
24,0 |
2,62 |
5 |
16 |
- |
11,0 |
24,4 |
2,62 |
6 |
20 |
- |
9,5 |
24,4 |
2,62 |
7 |
- |
4 |
21,5 |
24,6 |
2,62 |
8 |
- |
8 |
21,5 |
23,4 |
2,65 |
9 |
- |
12 |
19,0 |
23,5 |
2,65 |
10 |
- |
16 |
19,0 |
23,4 |
2,65 |
11 |
- |
20 |
18,0 |
23,2 |
2,65 |
В результате проведенных
исследований установлено, что более высокие прочностные свойства набивной
футеровки имеют массы с добавкой 4% крупной фракции спеченного магнезита, а
именно: прочность повышается от 12,5 до 16 МПа; также введение такого
количества добавки положительно сказывается на открытой пористости, которая
понижается с 25,1 до 23,8%. Введение тонкодисперсного спеченного магнезита в
количестве до 8% также повышает механическую прочность от 12,5 до 21,5 МПа и
понижает открытую пористость с 25,1 до
23,4%.
Следовательно, можно утверждать, что полученная прочность
должна полностью удовлетворять требованиям
к футеровке перед подачей
ковша на разливку стали.
В дальнейшем планируется
провести исследования на данных составах масс с термообработкой при более
высоких температурах.